Question

在100℃時(shí)，將0.40mol的二氧化氮?dú)怏w充入2L抽空的密閉容器中，每隔一定時(shí)間就對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下表數(shù)據(jù)：

時(shí)間（s）	0	20	40	60	80
n（NO2）/mol	0.40	n1	0.26	n3	n4
n（N2O4）/mol	0.00	0.05	n2	0.08	0.08

（1）n₃

 

n₄（填“＞”、“＜”或“=”），該反應(yīng)的平衡常數(shù)的值為

 

；
（2）若在相同情況下最初向該容器充入的是四氧化二氮?dú)怏w，要達(dá)到上述同樣的平衡狀態(tài)，四氧化二氮的起始濃度是

 

mol/L，該條件下達(dá)到平衡后四氧化二氮的轉(zhuǎn)化率為

 

，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為

 

．
（3）達(dá)到平衡后，如升高溫度，氣體顏色會(huì)變深，則升高溫度后，反應(yīng)2NO₂?N₂O₄的平衡常數(shù)將

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素

專題：

分析：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，在60s時(shí)四氧化二氮濃度不再變化，則反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)；根據(jù)平衡時(shí)的物質(zhì)的量求出濃度，再求出K；
（2）若在相同情況下最初向該容器充入的是N₂O₄氣體，要達(dá)到上述同樣的平衡狀態(tài)，N₂O₄的起始濃度是c，則
                  N₂O₄ 2NO₂
起始濃度（mol?L^-1） c            0
轉(zhuǎn)化濃度（mol?L^-1） c-0.04      0.12
平衡濃度（mol?L^-1） 0.04        0.12
根據(jù)參加反應(yīng)的物質(zhì)的量濃度之比等于計(jì)量數(shù)之比計(jì)算，求出c；再根據(jù)轉(zhuǎn)化率和平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算公式計(jì)算；
（3）氣體顏色會(huì)變深，則濃度NO₂增大，根據(jù)平衡移動(dòng)方向判斷平衡常數(shù)變化．

解答： 解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，在60s時(shí)四氧化二氮濃度不再變化，則反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)，所以n₃=n₄，當(dāng)四氧化二氮的濃度為

0.08mol

2L

=0.04mol/L時(shí)，二氧化氮的濃度是：

0.4mol

2L

=0.12mol/L，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

c(N2O4)

c2(NO2)

=

0.04

0.122

≈2.8，
（2）若在相同情況下最初向該容器充入的是N₂O₄氣體，要達(dá)到上述同樣的平衡狀態(tài)，N₂O₄的起始濃度是c，則
                  N₂O₄ 2NO₂
起始濃度（mol?L^-1） c            0
轉(zhuǎn)化濃度（mol?L^-1） c-0.04      0.12
平衡濃度（mol?L^-1） 0.04        0.12
所以

c-0.04

0.12

=

1

2

解得c=0.10，
則四氧化二氮的轉(zhuǎn)化率為

0.06mol

0.10mol

×100%=60%，
平衡各氣體的物質(zhì)的量為n（N₂O₄）=0.04mol/L×2L=0.08mol，n（NO₂）=0.12mol/L×2L=0.24mol，
混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為M=

m

n

=

0.08mol×92g/mol+0.24mol×46g/mol

0.08mol+0.24mol

═57.5g/mol，
故答案為：0.10；60%；57.5g/mol；
（3）達(dá)到平衡后，如升高溫度，氣體顏色會(huì)變深，則濃度NO₂增大，反應(yīng)2NO₂?N₂O₄的平衡逆向移動(dòng)，則平衡常數(shù)減�。�
故答案為：減�。�

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡移動(dòng)、平衡常數(shù)的計(jì)算、轉(zhuǎn)化率、混合氣體的平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算、平衡移動(dòng)等，題目較為綜合，題目難度中等，本題中注意把握三段式在解題中的應(yīng)用．